Доброе утро.
Вечером перелистал один старый учебник, один из тех по которому учили проектировать моторы и коленчатые валы в частности, и нашел четкое и однозначное определение в каких случаях имеют право существовать коленчатые валы без балансиров или с балансирами малого веса.
«Отсутствие корректирующих масс для уравновешивания шатунных масс даже у статически уравновешенных коленчатых валов имеющих симметрию относительно их средней плоскости, отрицательно влияет на работу многоцилиндровой машины и прежде всего на работу самого коленчатого вала. Это объясняется тем, что при отсутствие балансиров шатунные массы и массы кривошипов действуют на коленчатый вал с парой сил, у которых вектор одинаковый по значению и противоположный по знаку.
Вектор 1 всегда направлен по второму кривошипу перпендикулярно его оси и вращается с коленчатым валом. Аналогично со второй силой, действующей на 4 кривошип. Появляется пара моментов, которые постоянны по модулю и вращаются с коленчатым валом, а поэтому создают стационарный изгиб коленчатого вала в плоскости перпендикулярной 2 и 4 кривошипам. В таком изогнутом состоянии вал и вращается.
Это явление и приводит к уменьшению ресурса машины, так как способствует увеличению интенсивности и неравномерности износа коренных и шатунных подшипников машины, появлению трещин усталости на коленчатом валу и увеличению общего уровня вибрации машины.
Чтобы коленчатый вал не имел стационарного изгиба, он должен иметь корректирующие массы или противовесы для уравновешивания шатунных масс. Целесообразность применения таких корректирующих масс в конкретных случаях должна подкрепляться технико-экономическими расчетами.»
Всем известно про силы первого, второго и так далее порядка. Опуская формулы, получаем, что силы второго порядка вызывают изгибные колебания коленчатого вала в плоскости, проходящей через геометрические оси цилиндров. Вот теперь и представьте что с коленом происходит учитывая постоянный изгиб и плюс колебания разных порядков а их на нашей четверке как минимум три.
Что мне особо понравилось так фраза о том, что все решает технико-экономическое обоснование. Понятно, что книга писалась при СССР, но подход остался тот же. Конструкторы, которых учили по ней и сами учителя все выходцы из одной большой страны, а зачем делать двигатель, который будет идеален по вибрациям и износу вкладышей и т д можно, сэкономить тысячи тон стали, чугуна. Все помнят лозунг- экономика должна быть экономной!
Чисто теоретически и практически я получил ответы по поводу достаточности масс балансиров на коленчатом валу ВАЗ (75.6). Считаю, тему исчерпавшей себя и предлагаю ее закрыть. Все наработки по поводу коленвала 75.6 и его потенциальных возможностей попробую осветить по мере компьютерного моделирования призванного помочь реализовать все в железе, извините, пока в чугуне.
С ув. Сайгон